流體力學

《流體力學》全面系統地介紹了流體力學的知識脈絡和邏輯體系、基本概念、基礎理論和常用分析方法以及工程應用等，內容涵蓋流體靜力學、流體運動學、流體動力學、流體阻力和水頭損失、量綱分析和相似理論、氣體射流和動力學基礎、明渠流動、堰流、滲流、計算流體力學基礎等。

《流體力學》可作為高等院校機械工程、車輛工程、土木工程、建築環境與能源應用工程、水利工程等專業教材，也可作為能源與動力工程、環境工程、交通工程、核工程與核技術等專業教材或教學參考書。

第1章緒論1
1.1流體力學的發展簡史、研究物件、研究方法及應用領域1
1.2作用在流體上的力3
1.3流體的主要物理性質4
1.4理想流體10
1.5牛頓流體和非牛頓流體11
1.6流體質點連續介質假設12
習題13

第2章流體靜力學15
2.1流體靜壓強及其特性15
2.2流體平衡微分方程17
2.3流體靜壓強的分佈規律18
2.4壓強的計算基準和度量單位23
2.5測壓計26
2.6靜止流體對平面的作用力29
2.7靜止流體對曲面的作用力33
2.8液體的相對壓強38
習題43

第3章一元流體動力學基礎46
3.1描述流體運動的兩種方法46
3.2恒定流動和非恒定流動47
3.3流線和跡線48
3.4一元流動模型49
3.5連續性方程50
3.6恒定元流能量方程53
3.7過流斷面的壓強分佈55
3.8恒定總流能量方程59
3.9能量方程的應用61
3.10總水頭線和測壓管水頭線66
3.11恒定氣流能量方程68
3.12總壓線和全壓線72
3.13恒定流動量方程74
習題78

第4章量綱分析和相似理論80
4.1量綱分析的概念和原理80
4.2量綱分析法82
4.3流動相似原理86
4.4相似準則88
4.5相似原理應用91
習題93

第5章流動阻力和能量損失96
5.1沿程損失和局部損失96
5.2層流與湍流、雷諾數97
5.3圓管中的層流運動101
5.4湍流運動的特徵和湍流阻力104
5.5尼古拉茲試驗108
5.6工業管道湍流阻力係數的計算公式111
5.7非圓管的沿程損失118
5.8管道流動的局部損失120
5.9減小阻力的措施128
習題130

第6章氣體射流134
6.1無限空間淹沒湍流射流的特徵134
6.2圓斷面射流的運動分析138
習題142

第7章不可壓縮流體管道運動143
7.1孔口自由出流143
7.2孔口淹沒出流145
7.3管嘴出流148
7.4簡單管路151
7.5管路的串聯與並聯155
7.6管網計算基礎158
7.7有壓管中的水擊161
習題164

第8章不可壓縮流體動力學基礎166
8.1流體微團運動的分析166
8.2有旋流動170
8.3不可壓縮流體連續性微分方程173
8.4以應力表示的黏性流體運動微分方程176
8.5應力和變形速度的關係177
8.6納維-斯托克斯方程180
8.7理想流體運動微分方程及其積分183
8.8流體流動的初始條件和邊界條件185
8.9不可壓縮黏性流體湍流運動的基本方程及封閉條件187
習題188

第9章繞流運動189
9.1無旋流動189
9.2平面無旋流動192
9.3幾種簡單的平面無旋流動196
9.4勢流疊加200
9.5繞流運動與附面層基本概念207
9.6附面層動量方程208
9.7平板上層流附面層的近似計算210
9.8平板上湍流附面層的近似計算212
9.9曲面附面層的分離現象與卡門渦街214
9.10繞流阻力和升力216
習題220

第10章一元氣體動力學基礎221
10.1理想氣體一元恒定流動的運動方程221
10.2聲速、滯止參數、馬赫數225
10.3氣體一元恒定流動的連續性方程230
10.4等溫管路中的流動233
10.5絕熱管路中的流動237
習題240

第11章明渠流動242
11.1明渠流動概述242
11.2明渠均勻流244
11.3無壓圓管均勻流249
11.4明渠流動狀態253
11.5水躍和水跌258
11.6棱柱形管道非均勻漸變流水面曲線的分析262
11.7明渠非均勻漸變流水面曲線的計算268
習題268

第12章堰流271
12.1堰流及其特徵271
12.2寬頂堰溢流272
12.3薄壁堰和實用堰溢流276
12.4小橋孔徑的水力計算278
習題282

第13章滲流284
13.1概述284
13.2滲流的達西定律285
13.3地下水的漸變滲流287
13.4井和井群290
習題294

第14章計算流體力學基礎295
14.1計算流體力學的基本原理295
14.2計算流體力學的基本要素295
14.3計算流體力學的離散方法296
14.4計算流體力學的控制方程組297
參考文獻299